Avaliação da confiabilidade de vigas de concreto armado pelo método dos elementos finitos

• Autor(a) principal: Scherer, Mailson
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/187971
• topic: Concreto armado; Elementos finitos; Structural reliability; Finite Elements; Reinforced concrete

O método semi-probabilístico figura entre os principais procedimentos de segurança adotados por grande parte das normas de projeto estrutural, baseando-se na utilização de valores característicos para resistências e ações, os quais são ponderados através de coeficientes parciais. Garante-se, assim, uma margem de segurança às estruturas. É sabido que as propriedades dos materiais apresentam um nível de dispersão, e a geometria final das peças é influenciada pela qualidade da mão de obra empregada. Os carregamentos, por sua vez, podem apresentar grandes variações ao longo da vida útil da estrutura. Dessa forma, a análise probabilística surge como uma ferramenta que permite estabelecer um intervalo de valores possíveis para a resposta de uma estrutura, permitindo avaliar, sob o contexto da probabilidade, se o nível de segurança atingido por esta estrutura é aceitável. Neste sentido, o objetivo deste trabalho consiste em determinar o nível de segurança atingido pela norma NBR-6118:2014 no projeto de vigas de concreto armado em relação ao estado-limite último de flexão. Inicialmente, um conjunto de vigas é dimensionado de acordo com as prescrições da norma NBR-6118:2014. Em seguida, um estudo probabilístico é realizado sobre estas vigas, inserindo-se as principais aleatoriedades associadas aos materiais, geometria e carregamento. Três metodologias são empregadas para a obtenção da resistência das vigas. Nas duas primeiras metodologias, assume-se que a resistência é representada por uma distribuição teórica, ajustada a partir de dados obtidos via Método de Monte Carlo associado ao Método dos Elementos Finitos, empregando-se o software ANSYS. A terceira metodologia consiste na aplicação do Método da Superfície de Resposta para a representação da resistência através de um polinômio aproximador, sendo este ajustado através de resultados obtidos pelo Método dos Elementos Finitos. Os índices de confiabilidade são obtidos através do FORM, sendo verificada a equivalência, em termos de confiabilidade, entre as metodologias empregadas. É constatada a grande influência do carregamento acidental no nível de confiabilidade atingido pelas vigas, sendo possível verificar que a resistência das vigas é fundamentalmente influenciada pelas propriedades mecânicas da armadura.